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1 Fiabilité des temps de déplacements des voyageurs

Version du 03 mai 2019

Introduction

La fiabilité des temps de parcours prend une part croissante dans les attentes des usagers, et a un

ires précis, effets sur le bien-être et sur la santé) et pour les marchandises (organisations

es de valorisation de la fiabilité et leur domaine

de pertinence. Des recommandations pour la prise en compte de la fiabilité des temps de trajets dans

les évaluations de projets de transport sont ensuite proposées, en abordant successivement la question

d

Cette fiche traite de la fiabilité des temps de parcours pour le transport de voyageurs mais ne traite pas

de la fiabilité des temps de parcours du transport de marchandises.

Méthodes de valorisation de la fiabilité

La valorisation des projets par leur effet sur les temps de parcours recouvre deux composantes :

- la valorisation des gains de temps, pour laquelle les méthodes sont éprouvées et reconnues (cf.

dans le paragraphe " surplus des usagers » de la fiche Monétarisation des effets et indicateurs

socio-économiques) ;

laquelle différentes méthodes existent, qui sont moins éprouvées que celles portant sur les

ns de temps

(cf. paragraphe sur le calcul de surplus de la fiche Monétarisation des effets et indicateurs socio-

économiques).

Afin de pouvoir additionner ces deux composantes (temps moyen et fiabilité des temps de

déplacements), il est nécessaire de vérifier deux hypothèses : - la valorisation des gains de temps doit être estimée par le biais de la moyenne des temps de parcours et non une autre mesure telle que par exemple, le temps nominal ;

- la valeur du temps ne doit pas comprendre de composante liée à la valorisation de la fiabilité.

: la valeur du temps révélée comprend alors

une valorisation de la fiabilité, qui est souvent corrélée avec la moyenne des temps de

supplémentaires, additionner la valeur du temps moyen et la valorisation de la fiabilité. 2

Figure 1 : Distribution des temps de déplacements et indicateurs de fiabilité ; cas où le temps de

parcours anticipé est égal à la moyenne

- hiérarchisation des projets ou variantes en termes de fiabilité de temps de déplacement, ou

- intégration des gains de fiabilité dans les indicateurs de rentabilité du calcul socio-

économique.

En termes de hiérarchisation des projets et variantes de projets, les différentes méthodes/indicateurs de

fiabilité proposés peuvent être utilisés en fonction des données disponibles et projetables et de la

gains de fiabilité dans les indicateurs de rentabilité du calcul socio- des niveaux de valeurs obtenus par les différentes méthodes en utilisant les différentes méthodes dans leur domaine de pertinence. regard des études fr

sensibilité sur les indicateurs de fiabilité retenus ainsi que sur les ratios de valorisation de la fiabilité

La valorisation des gains de fiabilité comprendra donc notamment une comparaison avec les gains de

temps seuls, calculés selon la même segmentation que les gains de fiabilité.

Méthodes de valorisation : principe

La valorisation de la fiabilité des temps de parcours peut se faire, schématiquement, selon trois

niveaux de précision croissante :

1) de façon exogène au modèle de trafic utilisé, en calculant le surplus lié à une variation de la

distribution des temps de parcours. Les caractéristiques de la distribution des temps de parcours du trafic, et de facteurs de variabilité exogènes ; trafic statique ; aléatoires qui permet de capter explicitement le coût du déshorage et de la fiabilité.

Écart type

P90

P90-P50

médiane Temps de déplacement moyenne à vide

Temps de déplacement à vide

Marge de précaution

= retard prévisible Retards non prévu par les usagers Temps de déplacement anticipé par les usagers

Variabilité des temps de déplacement

probabilité 3 À ce stade, il est recommandé a minima de prendre en compte

de parcours par une approche exogène au modèle de trafic, décrite dans la présente fiche (niveau 1).

De façon simplifiée et, notamment, sans trafic induit par origine-destination (OD), les avantages de

fiabilité annuels non actualisés par OD se calculent selon la formule suivante : jouvrésjoursh (1) avec hjreffiabilitéI,, : indicateur de fiabilité en option de référence (resp. de projet), en minutes, à la période horaire h et pour les jours j RI hjreffiabilitéI,,

Trafich,j

lesquels sont calculés les indicateurs de fiabilité (par exemple trafic de 9h à 10h sur les jours ouvrés)

VdT NB : cette formule est simplifiée par souci de pédagogie et

La fiche Monétarisation des effets et indicateurs socio-économiques détaille le calcul du surplus des

Les méthodes de valorisation de la fiabilité dans la littérature

Trois grandes catégories de méthode de valorisation de la fiabilité peuvent être distinguées parmi la

littérature et les pratiques de valorisation de la fiabilité : - la méthode des variations compensatoiresn du temps de trajet espéré que r éviter la variabilité des temps de trajet et avoir un temps de trajet certain. Ce temps de déplacement équivalent dépend notamment de distribution des temps de déplacem

fiche repose sur une enquête de préférences déclarées menée en Ile-de-France (enquête

MIMETTIC). Le calibrage proposé de la méthode est valable pour des trajets de temps moyen inférieur à deux heures ;

- les méthodes moyenne-dispersion, basées sur des indicateurs de fiabilité agrégés (moyenne,

écart-type, P90-P50, ou autres déciles). Ces méthodes sont utilisées à la fois pour les modes

routiers et ferroviaires. Elles sont estimées dans la littérature in

de préférences déclarées et révélées. La méthode moyenne-écart-type est utilisée dans la

économique (Royaume-Uni, Pays-Bas, Allemagne, Nouvelle-Zélande, Australie notamment) ; - les méthodes moyenne-retard, qui sont une variante spécifique aux transports collectifs des méthodes moyenne- comme indicateur de fiabilité.

Différences entre les méthodes

Ces trois types de méthodes donnent, dans la grande majorité des cas, des hiérarchisations de projets et

variantes similaires, bien que les niveaux de valorisation mesurés puissent différer en fonction des

ratios de valorisation de fiabilité utilisés et de la nature même des méthodes.

déplacements. Elle est donc sensible aux queues de distributions, y compris aux valeurs extrêmes (au-

4 de deux heures, les méthodes moyenne-dispersion et moyenne-retard sous-estimeront les gains de

fiabilité par rapport à la méthode de la variation compensatoire : les méthodes moyenne-écart-type et

moyenne-retard sous-estimeront -P50, ces gains seront nuls car non c-P50.

distribution des temps de parcours présente une queue de distribution très grande (par exemple des

retards de plus de 100 mi ou du projet sur ces queues de distribution.

Contrairement aux autres méthodes, la méthode des variations compensatoire avec une fonction

CRRA valorise de façon différenciée les retards sur des trajets longs ou courts car elle valorise les

retards relativement au temps de trajet moyen et non en absolu1. Ainsi, plus le retard est petit

relativement au temps de trajet plus la variation compensatoire est faible : pour un trajet de 30

minutes, un retard de 10 minutes ser pour des trajets de moins de deux heures (à

Les méthodes écart type ou P90-P50 ne seront, quant à elles, pas sensibles à la variation du temps de

parcours moyen et peuvent, dans certains cas, fortement surestimer les gains de fiabilité par rapport à

la méthode des variations compensatoires, par exemple dans le -

sont menés par arc et non par OD comme il convient de le faire, les gains de fiabilité des usagers

seront suresti méthode des variations compensatoires. déplacement. 90-P50 -type pour évaluer les projets P90--delà du P90 donc aux variations spécifiques des

10% de temps de parcours les plus longs donc si le projet modifie principalement ces retards extrêmes,

cette méthode sous estimera les gains de fiabilité par rapport à la méthode des variations

compensatoires.

La méthode moyenne-disper -

notamment en termes de projection des effets du projet2

distribution des temps de parcours. Cette approche revient en effet à considérer que les arrivées en

avance ne sont pas dommageables. Contrairement à la méthode des variations compensatoires qui ts de seuil3.

Le modèle moyenne-retard comprend deux éléments : le temps " prévu » qui est le temps de trajet

retard à destination qui est la 1 es deux méthodes MIMETTIC (et montré également dans de Palma et Picard, 2005). 2 3

rapport au calcul de variation compensatoire, notamment en relatif par rapport au temps de parcours moyen ou médian. Par

ailleurs, le choix du P90 peut induire des effets de seuil dans le cas de distributions calculées sur une période de temps

restreinte : une distribution fondée sur une vingtaine de points par exemple pourra donner des résultats très sensibles au

ns compensatoire ou de faire des tests de sensibilité avec 5

de ce fait adapté aux transports collectifs. En revanche, elle est sensible à un horaire théorique qui

pourrait être considéré comme conventionnel. Il est donc recommandé, chaque fois que cela est

possible, de chercher à estimer la distribution des temps de parcours pour utiliser la méthode des

variations compensatoires ou la méthode moyenne-dispersion. Avantages et inconvénients de chaque méthode

Le tableau ci-dessous illustre les avantages et inconvénients de chacune des méthodes proposées dans

cette fiche.

Méthode Indicateurs Avantages Inconvénients

Variations

compensatoires

Distribution

complète des temps de trajet

Convient pour trajets courts

ou longs

Valorise les gains de fiabilité

relativement au temps de trajet moyen

Nécessite de connaître ou de

modéliser la distribution complète des temps de trajet

Calibrée pour des trajets de

moins de 2h

Sensibilité forte aux queues

de distribution

Moyenne -

dispersion

P90 P50

Ne nécessite que deux

déciles de la distribution des temps de trajet

Valorise les gains de fiabilité

indépendamment du temps de trajet moyen

Ignore une part importante

de la distribution des temps de trajet

Écart-type

-type de la distribution des temps de trajet

Valorise les gains de fiabilité

indépendamment du temps de trajet moyen

Ne prend pas en compte

Moyenne - retard Retard moyen

les transports en commun

Correspond à une utilité

discontinue dont les limites sont fixées arbitrairement

Caractère conventionnel du

temps de trajet nominal

Valorise les gains de fiabilité

indépendamment du temps de trajet moyen

Schéma récapitulatif des recommandations

Le schéma ci-

méthodes de valorisation de la fiabilité. 6 Analyse des distributions de temps de déplacements

distributions des temps de parcours des usagers par origine-destination, en situation existante puis en

option de référence et en option de projet.

-dessous précise les caractéristiques des distributions de temps de déplacements à utiliser

Valorisation des gains de fiabilité

Méthodes recommandées, à adapter aux spécificités du projet et notamment en fonction de

méthodes de valorisation Situation projetée : options de référence et de projet

Etant donné le caractère encore exploratoire des méthodes de projection des indicateurs de fiabilité et, plus généralement, des distributions de temps de déplacements des voy

ageurs, une attention particulière devra être apportée

à la description

et à la justification des méthodes employées et des hypothèses prises dans le cadre des calculs de fiabilité

Analyse de la situation existante

Recueil de données de temps de parcours par période horaire Simulation des distributions de temps de parcours par OD situation existante et des temps de parcours/retards modifiés par respectivement les options de projet et de référence : - reconstitution des temps de parcours ou indicateurs de fiabilité par OD par composition des temps de parcours ou indicateurs de fiabilité par arc - utilisation de modèles de simulation des temps de parcours. Analyse de la nature des valeurs extrêmes de retard : le projet est-il susceptible de les supprimer ? (en fonction de leur nature) Vérification de la validité statistique du recueil de données : le nombre de données récoltées suffit-il à valider la queue de distribution ?

Oui : conserver les queues de

distribution pour les analyses en situations projetées Non : " tronquer » à la distribution avec un retard maximal auquel on attribue la probabilité des retards supérieurs.

Tests de sensibilité :

- Vérification de la sensibilité aux hypothèses prises notamment sur les queues de distribution,

- Estimation des gains de fiabilité par une autre méthode, justifiée, et analyse des éventuelles

divergences de résultats Variations compensatoires : si temps de déplacements moyens inférieurs à deux heures P90 P50 ou moyenne - écart-type : en fonction de la symétrie de la distribution des temps de déplacements Moyenne retards : applicable aux projets de transports collectifs 7 Caractérisation des distributions des temps de déplacements

des usagers sur les origines-destinations impactées par le projet. Cette distribution doit être calculée :

- pour les jours ouvrés, par plage horaire déplacement que les usagers peuvent anticiper . Le choix de plages horaires ou de la différenciation selon le jour de la semaine doit être fait en

fonction de la variabilité des distributions de temps de parcours observées sur le périmètre du projet.

Les variations saisonnières des trafics pourront être négligées en première approximation si ces

variations ont un impact négligeable sur les distributions de temps de parcours ; - sur un déplacement par usager (donc par origine-destination) ; - à partir de temps de parcours mesurés sur une période temporelle suffisamment longue, et avec suffisamment de données pour pouvoir calculer de façon satisfaisante des indicateurs tels

que le 90ème percentile des temps de parcours. Une période de quelques mois à un an semble

raisonnable ; - avec les volumes de trafic correspondants. La segmentation de la demande impactée par ces distributions des temps de parcours, sur chaque OD et en fonction du motif et de la catégorie socio-professionnelle (CSP), au risque et

donc la préférence pour des temps de parcours fiables augmente pour les motifs contraints comme un

rendez-vous par rapport à des motifs moins contraints.

Analyse de la situation existante

éterminer dans un premier temps le périmètre géographique et temporel pertinent au regard des déplacements concernés par le projet. vigilant sur les

causes de variabilité observée, en attachant une attention particulière aux queues de distribution.

es de temps de parcours des usagers

par OD en situation existante. À partir de ce recueil de données, un examen approfondi des queues de

distribution (à partir du P80 notamment), de leurs causes et de leur validité statistique, doit être mené.

1. Validité statistique des distributions

particulièrement importante mais pose des problèmes de validité statistique. En effet, les distributions

de temps de déplacement doivent être calculées par plage horaire, en distinguant les jours ouvrés des

jours non ouvrés. Il est donc nécessaire de mener le recueil de données sur une durée de plusieurs mois

ées pour pouvoir estimer de la

façon la plus fiable possible la queue de la distribution des temps de déplacements.

2. Analyse des valeurs extrêmes

Du fait de la question de validité statistique de la queue de distribution expliquée dans le paragraphe

précédent et du fait de la sensibilité des calculs de fiabilité à ces queues de distribution, il convient

t est susceptible ou non de modifier ces retards extrêmes. Deux cas peuvent alors être distingués : cause, il convient de conserver les queues de distributions dans la suite des analyses ; 8

queues de distribution, il est recommandé de " tronquer » la distribution avec un retard

maximal auquel on attribue la probabi maximal. Situation projetée (options de référence et options de projet) premier temps une estimation de estimation peut être plus ou moins fine selon les données disponibles et projetables.

On notera en particulier que, dans les options de référence et de projet projetées, la distribution des

temps de déplacement peut être : - soit reconstituée à partir de la projection de quelques déciles4 par exemple.

transports collectifs, fournissent des distributions des temps de déplacements par origine-destination

fines pourront être menées sur les effets du projet sur ces distributions de temps de parcours.

Selon les projets et leur périmètre, il

a minima r les calculs de gains de fiabilité monétarisés : - 90ème percentile (P90) et médiane des temps de parcours, qui sont des indicateurs permettant de mesurer la largeur de la distribution ; - à défaut, temps moyen et écart-type.

le 80ème ou le 95ème percentile par exemple), dès lors que ces déciles sont disponibles en situation avec

et sans projet. Le 90ème t reconnait comme le plus

pertinent : schématiquement, des percentiles inférieurs à 80% fournissent souvent des valeurs trop peu

écartées de la médiane par rapport aux valeurs des temps de parcours où les effets sur les usagers sont

les plus sensibles ; à projets visant à améliorer la fiabilité " courante ».

Cependant, comme expliqué lor

choix du ou des indicateurs de dispersion de la distribution des temps de parcours doit être adapté au

évènements de probabilité

très faible (politiques de sureté ou de sécurité par exemple), il faudra adapter les percentiles choisis à

la nature de ces projets. Reconstitution des distributions par OD à partir de données par section

Les distributions de temps de parcours par OD et les différents indicateurs de fiabilité par OD ne

peuvent pas être déduits par simple addition des indicateurs par arc, qui conduirait généralement à une

4 Un exemple de méthode de projection du P90 pour des routes nationales en Ile-de-France est proposé en annexe à

titre illustratif. 9 ains de fiabilité avec la

variations compensatoires qui a la propriété de valoriser les gains de fiabilité relativement au temps

moyen de trajet. Il est donc nécessaire de raisonner par origine-destination dans le cadre de la

valorisation des gains de fiabilité des temps de déplacements.

En pratique, pour certains projets, il est possible de raisonner par composition des temps de parcours

par section et créneau h-à-dire en reconstituant des temps de parcours par OD en partant

de cette même méthode de composition des données par section, modifiées en considérant que le

projet annule tout ou partie de la variabilité des temps de parcours observée sur la section modifiée par

le projet (par exemple dans le cas des voies réservées ou métros automatiques).

Pour les transports en commun et notamment pour le mode ferroviaire, les données généralement

disponibles concernent les retards de train. La transposition des retards de trains en distributions de

temps de parcours voyageurs est complexe et appelle des développements méthodologiques. Par

conséquent, une simplification peut consister à considérer le temps de parcours nominal en temps de

ttant de projeter les distributions de temps de parcours

par OD, des méthodes de projection des indicateurs de fiabilité de temps de déplacements sont

présentées à titre indicatif en annexe de la fiche.

Étant donné le caractère encore exploratoire des méthodes de projection des indicateurs de fiabilité et,

plus généralement, des distributions de temps de déplacements des voyageurs, une attention

particulière devra être apportée à la description des méthodes employées et des hypothèses prises

dans le cadre d

Valorisation des gains de fiabilité

Les recommandations qui suivent précisent les méthodes de valorisation à appliquer selon leur

domaine de validité. Ces recommandations doivent être adaptées en fonction des spécificités du projet

de chacune des méthodes de valorisation de la fiabilité.

En particulier, les temps de déplacements moyens pour lesquels les méthodes sont pertinentes, donnés

ci-dessous à titre indicatif, peuvent être adaptés localement, notamment pour éviter la combinaison de

plusieurs méthodes sur un même projet.

Variations compensatoires

Dans le cas où les temps de parcours moyens sont inférieurs à deux heures sur les principales OD

impactées par le projet, il est possible

Étant donnée la sensibilité des mesures aux queues de distributions extrêmes, dans le cas où elles sont

des tests de sensibilité sur les effets du projet sur ces queues de distributions, ainsi que sur le niveau

aversions au risque de 0,5 ; 1 ; 1,5 et 2). 10

Variation compensatoire

La méthode de la variation compensatoire consiste à calculer CV(T; șș, pour une distribution de temps de parcours T, le

rend indifférent entre un temps de trajet risqué de moyenne E(T) et un temps de trajet certain

E(T)+CV(T; ș ș ș ș

options et pour ș tEdttftTCVquotesdbs_dbs8.pdfusesText_14

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